近日，我系高健老师的研究成果以“Evaluation of tribologically-induced subsurface damages in monocrystalline silicon wafers using selective etching”为题发表于机械领域权威期刊《Tribology International》（中国科学院分区SCI一区，Top期刊，影响因子6.9，DOI：10.1016/j.triboint.2026.111940）。

在硅晶圆的超精密表面加工过程中，不可避免会产生亚表层损伤，其中非晶硅（a-Si）和畸变硅（D-Si）是最主要的两种损伤形式。现有无损检测方法受限于分辨率难以实现两种损伤的精准区分，高精度有损检测方法又存在成本高、制样繁琐、无法获取损伤空间分布信息等问题。因此本文提出了一种基于表面形貌演变的选择性蚀刻策略，用于准确评估单晶硅片中摩擦诱导的a-Si与D-Si损伤，其中分别采用氢氟酸溶液和氢氟酸/硝酸混合液对a-Si和D-Si进行检测。选择性蚀刻检测结果与横截面透射电子显微镜图像观测值之间的高度一致性验证了该方法的可行性。进一步分析表明，氢氟酸溶液中a-Si的选择性去除归因于单氢化物终止硅原子的形成及背键构型的改变，大幅降低了反应活化能垒，实现了非晶硅的优先去除。而在氢氟酸/硝酸混合液中，生成的悬空键与原子间距的增大，促进了D-Si的选择性去除。最后通过受损硅表面检测实例验证了该检测策略的实际应用价值。所提出的选择性刻蚀技术可为设计和优化面向各类功能表面及相应先进应用的加工工艺提供有效指导。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0301679X26002835?via%3Dihub

（供稿人：卢卫永）